Sensors in Mobile - Sensor as a Service_Nov_2013

Sensors in Mobile:
Sensor as a Service
11. 23. 2013
LG 전자 MC 연구소
김성혁

Sensors in Mobile /2013NOV
Seong-Hyok Kim seonghyok.kim@lge.com
Sensors Sense

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사전적 의미: A piece of equipment used for discovering the presence of light, heat, movement etc.
기술적 의미: 검출 대상의 물리·화학·생물학적 현상을 정보로 변환, 출력하여 주는 장치
UX적 의미: 다양한 자극에 응답하여 필요정보를 획득, 이를 바탕으로 감각 기관을 대체하거나 기능을 확대
SENSOR
광
움직임/변형
열
전자기
화학
Biological Chemical
Physical
Sensors
Input OutputTransducer
Sensor는 기본적으로 인간의 오감에 해당하는 정보를 획득하며, 또한 인간의 감각기관의 한계 이상의 정보도 제공한다.
Context
Fusion
움직임
주변상황
환경
건강
…
전기
신호
정보
Process
Fusion
1세대 2세대 3세대

Healthcare
Bio
소비가전산업
주거/빌딩
및
도시 환경산업
자동차산업
160개 이상
(2010년 기준)
~2011 2012 2013 2014~
• 배기 가스량계
• 오일 온도계
• 계기판 밝기 조절용 조도계
• 오일량, 연료량, 냉각수량,
타이어 공기압
• ABS 제어, 자세 제어, 충돌
감지, 전복 감지, 에어백, 속
도, 탑승 감지, 후면 근접,
소음, 정속 주행, DR 센서
• 장애물 감지, 사각 지대
감시
• 실내 공기
• 충돌 경보
• 조향각 검출, 타이어 공기
압 (TPMS)
• 야간 및 악천후 장애물 감지, 차간
거리 제어, 차선 이탈 경보, 운전자
졸음 감지
• 주차 위치 확인
• 충돌 방지, 운전자 자세 감지
• 실내 공기, 운전자 음주
• 생체 인증
• 차량 내/외부 심박수 검지, 남
녀노소 구별
• 자동 운전 시스템, 조향 보조
• 무선 센서 네트워크
• 기압, 기온, 습도, 일조량,
적외선, 자외선, 태양활동
및 기상 변화 예측 센서
• 대기오염/방사능 측정, 수
질, 해양 오염, 잔류 농약,
가스, 수도 안전도 측정
• 유량/유속, 바닥침수, 습기
감지, 소음 측정기
• 마그넷 방식 출입 감지
• 생체 인식 출입 감시
• 가정/오피스 내 황사/먼지
/CO2/VOC 등 단일 화학
/가스 센서
• 실내 냉공조 자동 제어용
반도체형 온습도 센서
• 대기 방사능, 오존, 자외선,
연기 센서 및 먼지
• 실내 거주자 움직임 검출 및 바
닥 압력/충격 감지
• 다기능 복합 가스 센서 (CO2,
VOC, 먼지 및 온습도)
• 복합 수질 측정 센서 (pH, 유독
물질)
• 반도체형 고속 가스 센서
• 자동 조명 제어 / 냉난방 제어
• 빌딩 자동 제어
• 댁내 인체 활동 감시 및 u-헬
스케어 연계
• 응급 상황 감지 및 주변 기기
연동
• 스마트 그리드
• 온/습도, pH 센서, 유량/유속
• 진동/소음/기울기, 모션, 낙하,
마이크폰, 압력, 터치, 손떨림
감지
• 근접/조도/칼라/카메라, 전자
나침반, 게임 모션 콘트롤러
• 키보드 감지, IR 제스쳐/움
직임/비접촉 체온 센서,
정전 근접, 칼라 센서
• Multi Array Microphone
• NFC Reader
• 9축 모션 센서
• 정수기/세탁기 탁도 센서, 고온
용 IR 센서, 가스 센서
• 3D IR 카메라, Array Camera
• 3차원 터치 센서, 악세사리형
AR 센서, 10축 모션 센서, DR
• 부패/숙성도 모니터링용 비
접촉 센서, 전자코, 진드기/미
생물 센서, 냄새/향기 센서
• 화학/생물학/방사능 폐기 물
질 검출
• 액세서리 형태의 심전도,
체성분, 광혈류량 계측기,
혈압계, 혈당계 및 만보계
• 지문인식
• 액세서리 형태 피부 건조
도 센서, 뇌파이용 장난감
• 폰 만보계
• 얼굴/음성/목소리 인식
• 모션 센서기반의 행동 감지/이
동/낙상/발작
• 저전력 활동량계/만보계/심전
도/피부 건조도/광혈류
• 체성분, 혈압, 혈압 등 건강
상태, u-헬스케어
• Enzyme, DNA, Protein,
Tissue, 질병 센서 및 뇌파
• 전자코/전자혀, 감정 인식
Information/Control
(기계식 센서)
Safety/Smart
(반도체 센서)
Autonomous/Convenience
(Sensor 의 지능화/복합화)
Comfort/Care
(Sensor Network)
Control/Environment/Health
Comfort / CareSmartInformation

iPhone 4 (2010)

Mobile Sensor User Experiences (UXs)

Accelerometer UX in iPhone
1. No Pedometer
2. No Tap, Double Tap
3. No Fall Detect
.
.
.
iPhone (2007)
But Orientation Change

Auto LCD OFF
Auto Brightness
Auto Orientation
iPhone 4 (2010)

Mobile Sensor User Experiences (UXs)
Motion UI PedometerTapping Game UI Dead ReckoningScreen Rotation
Image StabilizationAuto Focus Best Shot
Intuitive UI Voice Activation Pocket CallAir Mouse
Weather UI Altimeter
Auto Display ON/OFF Auto Brightness
Authentication
Gesture Sensor
Eye Scroll / Pause
한눈에 보기
E-Compass
Mass-Alarming
S펜 지킴이
VR Panorama & Audio Zoon

Compass
Traditional Approach: Single Sensor  Single Physical Quantity; requires best performing sensors
Accelerometer Pressure Sensor Gyroscope
Earth m-field Acceleration Atmospheric pressure Angular rate
Legacy Approach

Compass
Traditional Approach: Single Sensor  Single Physical Quantity; requires best performing sensors
New Approach: Sensor Clusters  Multi CONTEXTS; requires moderate performing sensors + MCU
Accelerometer Pressure Sensor Gyroscope
Earth m-field Acceleration Atmospheric pressure Angular rate
Always calibrated compass 3D Pedometer
Low Power, 24/7 Human behavior monitoring, Indoor navigation
Low-Power MCU; Sensor Hub
Smart Sensors ASIC
Sensor Integration & Fusion; Power Really Matters
< 2mA
Google IO 2013

Bring Information to Intelligence
 Sensors, Always Smart
• 센서는 항상 켜져 있어야 하며 (24/7 on !) 항상 다양한 정보를 획득 (인간의 오감+)
 “똘똘하게” 사용자가 원하는 정보를 원하는 때에 제공 (UX, Service)

Sensor Vertical Integration Diagram
근접, 지자기, 가속도, 회전 각속도, 환경 정보 등
Sensor HAL
Java
ADC / Signal Conditioning / Register
Sensor Service
Sensor Manager
JNI
Application / UIApplication / UI
Application / UI
INT / POLL
Legacy Sensor
Algorithm
1st level Smart
Sensor Fusion
INT / REQ
Smart Sensor Hub Driver
Simple Processor / FIFO / Serial Interface
Sensor Driver Smart Sensor HAL
0-level Sensor Fusion, Calibration
I2C/SPI
Sensor Hub
AP
Sensor
Smart Sensor Hub IF Architecture
I2C/SPI
2nd level Smart
Sensor Fusion UI Level
Android
Level
Kernel /
BSP Level
부품 Level
외부 물리량

Sensor Co-Processor

Sensor Always-On & Fusion (Accel + Prox.)
Intuitive
Sensor Fusion (Accel. + Gyro + Proximity)
Intuitive & Contextual UX

Machine Learning
Big Data
Context Awareness
Smart Mobile Device
Agent
Mobile Biz Keywords

Apple Passbook

Google Now

Starbucks with Internet of Things (IoT)
Starbucks connects coffee makers to
the Internet of Things
http://www.smartplanet.com/blog/bulletin
/starbucks-connects-coffee-makers-to-
the-internet-of-things/32537

Cloud-Based Weather Apps.

Smartphone Companions

Sensors, on (or in) Body

Cell-All Smartphones

Internet of Everything
Everything is intelligent, and connected.
www.qca.qualcomm.com

Smartphone as a Service
Sensors as a Service
Contents
Lifecare
Sensor
Environmental
Sensor
Device Status

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